Titel: | Neuere Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 283, Jahrgang 1892, S. 94 |
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Neuere Dampfkessel.
Mit Abbildungen.
Neuere Dampfkessel.
Unzweifelhaft ist bei einer Dampfmaschinenanlage der Kessel der wesentlichste Theil
und es darf uns nicht befremden, wenn die Kesseltechniker bestrebt sind, auch
ihrerseits die höchste Stufe der Leistungsfähigkeit bei den Dampfkesseln zu
erreichen, ebenso wie dies bereits im Baue der Dampfmaschinen erreicht ist. Dass bei
diesen Versuchen mitunter Formen zu Tage treten, die voraussichtlich auf den Ort
ihrer Entstehung beschränkt bleiben werden, soll uns nicht abhalten, diese Formen zu
erwähnen. Nicht selten steckt doch ein fruchtbarer Gedanke in denselben. Und wo das
Bestreben zu üppig wird, werden wir uns mit dem allerdings etwas kühnen und wie wir
glauben, hyperbolischen Ausspruche Gyssling's zu
trösten versuchen, dass die eine Kesselconstruction so gut sei, wie die andere,
vorausgesetzt, dass die Verbrennung der Kohle in richtiger Weise bewirkt werde.
Textabbildung Bd. 283, S. 93Kessel mit Ummauerung von Frambs und Freudenberg. Das Bestreben der Constructeure ist bleibend darauf gerichtet, die Kessel
für höhere Dampfspannung geeignet zu machen, entsprechend der fortschreitenden
Verwendung höheren Anfangsdruckes bei Dampfmaschinen. Dies Bestreben hat
Kesselformen erzeugt, welche der Bearbeitung in den Kesselschmieden so grosse
Schwierigkeiten bieten, dass wir schon aus diesem Grunde die ausgedehnte
Verwendung derartiger Kessel für, wenn nicht ausgeschlossen, doch für ungemein
erschwert halten. Diese Bemerkung bezieht sich insbesondere auf den zu erwähnenden
Buckland'schen Kugelkessel, sowie auf die Jackson'schen Kessel mit Spiralröhren.
Da die Kesselsysteme sich nicht scharf von einander trennen lassen, weil sie vielfach
in einander übergehen, so haben wir bei der nachstehenden Beschreibung eine
systematische Anordnung nicht beachtet.
Textabbildung Bd. 283, S. 93Fig. 3.Kessel ohne Ummauerung von Frambs und Freudenberg.Främbs und Freudenberg in Schweidnitz (Schlesien)
construiren ihre stehenden Röhrenkessel mit (Fig. 1 und 2) oder ohne (Fig. 3) Ummauerung und legen denselben folgende
Anordnung zu Grunde: In den cylindrischen mit gewölbten Böden versehenen
Kesselkörper ragt, gegen die Achse desselben gerichtet, eine konische Feuerbüchse
hinein, welche hinten mittels eines abfallenden Rohres mit der unterhalb des Kessels
befindlichen Kammer verbunden ist. Ausser diesen Theilen enthält der Kessel noch
eine Anzahl auf beiden Seiten der Feuerbüchse gleichmässig vertheilter Heizrohre,
die ihn der Länge nach durchziehen. Aus der Feuerbüchse werden die Heizgase durch
das Abfallrohr unter den Kessel geleitet und steigen bei kleineren Kesseln (Fig. 3) alsdann durch die Heizrohre in die über dem
Kessel befindliche Rauchbüchse resp. in den Schornstein auf, während sie bei
grösseren, ummauerten Kesseln (Fig. 1 und 2)
zuvor den Mantel bestreichen.
Mit der beschriebenen Anordnung wird erreicht: dass über und unter der
Feuerbüchse der Kessel selbst bei kleineren Ausführungen derart zugänglich ist, dass
die Reinigung von Schlamm und Kesselsteinablagerungen bequem geschehen kann; ferner
wird den Siederohren eine lange Dauer dadurch verbürgt, dass die Verbrennungsgase
erst in dieselben treten, nachdem sie erheblich abgekühlt sind. Die Wärmeabgabe der
Verbrennungsgase an das Kesselwasser findet auf verhältnissmässig langem Wege statt.
Das Reinigen der Heizrohre von Russ kann während des Betriebes des Kessels mittels
einer Rohrbürste geschehen, zu welchem Zweck in der Decke der Rauchbüchse leicht
verschliessbare Raumöffnungen angebracht sind.
Textabbildung Bd. 283, S. 94Fig. 4.Dampfkessel von C. Schumann. Die Dampfentnahme erfolgt an der höchsten Stelle des Kessels; um dem
Dampfe jedoch die nöthige Trockenheit selbst bei angestrengtem Betriebe zu sichern,
werden die Kessel, welche mehr als 30 qm Heizfläche haben, mit einer
Dampftrockeneinrichtung versehen; eine Vorkehrung die bei kleineren Ausführungen
nicht erforderlich ist. Wenngleich Kessel von 6 at Ueberdruck die gebräuchlichsten
sind, so werden sie doch auch für wesentlich höhere Dampfspannungen geliefert.
Der durch Fig. 4 dargestellte Dampfkessel von C. Schumann in Zeitz bildet eine Vereinigung von
Flammrohr- und Wasserröhrenkessel und ist in der Weise ausgeführt, dass durch die
eingebaute Rohrwand a eine Mischkammer b gebildet wird. In diese Mischkammer ist das
Speiserohr e, welches mit dem Steigerohr f verbunden ist, eingeführt. Zu Beginn der Speisung
wird im Speiserohr e eine Condensation und in Folge
dessen eine Saugwirkung im Steigerohr f hervorgerufen,
wodurch das Speisewasser, durch das Kesselwasser schon stark erwärmt, in die
Mischkammer b gelangt, um sich hier mit dem, aus den
über dem Roste gelagerten Siederöhren c strömenden,
äusserst heissen Kesselwasser nochmals innig zu mischen.
Durch diese wiederholten Mischungen und die plötzlich starke Erwärmung des
Speisewassers wird dasselbe vollständig gereinigt; der Dampf und das heisse Wasser
gehen durch die Oeffnungen i und h nach dem Kessel zurück, während die schwereren
Bestandtheile, wie Kalk, Gyps u.s.w. nach dem Schlammtopf k und das kältere Wasser durch letzteren hindurch in den unteren Theil des
Kessels geleitet werden. Die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch die
Mischkammer ist so gering, dass sich der Schlamm unbedingt im Schlammtopf absondern
muss, da in demselben ein Ruhepunkt eintritt. Sollten dennoch irgendwelche
Kesselsteinbildner im Wasser enthalten sein, so werden diese beim Austritt des
Wassers aus den Röhren c ausgeschieden und schliesslich
doch nach dem Schlammtopf befördert. Das Steigerohr f
hat ferner den Zweck, etwa nach dem Kessel geschwemmte Schlammtheilchen sofort
wieder durch das Speiserohr e in die Mischkammer b zu befördern. Der im Schlammtopf abgelagerte Schlamm
kann durch den Schlammhahn m abgelassen werden. Der
Kessel bleibt also, selbst bei Verwendung schlechten Wassers, vom Kesselstein
befreit. Die Wasserröhren können während des Betriebes mittels Dampfstrahles von
Flugasche und Russ gereinigt werden, wodurch die volle Wirksamkeit der Heizfläche
ununterbrochen gesichert ist.
Textabbildung Bd. 283, S. 94Fig. 5.Dampfkessel von C. Schumann. Da der Kessel durch die über dem Roste und nach vorn emporsteigend
gelagerten Wasserröhren eine hohe Verdampfungsfähigkeit besitzt, so sind mit diesem
System bedeutende Ersparnisse an Brennmaterial zu erzielen. Diese Kessel werden für
6 bis 8 at Druck gebaut.
Ausser der in Fig. 4 dargestellten Anordnung wird das
Kesselsystem noch in der durch Fig. 5 dargestellten
Erweiterung
gebaut. Bei im Ganzen unveränderter Verwendung der beschriebenen Einrichtung ist
über dem Kessel noch ein Röhrenkessel angebracht, durch welchen die Verbrennungsgase
aufs Aeusserste ausgenutzt werden können. Die übliche Grösse dieser Kessel ist von
80 bis zu 230 qm Heizfläche. Die Anordnung der Speisevorrichtung, sowie die
Massregeln zur Abscheidung der Verunreinigung des Speisewassers sind aus der Figur
zu ersehen.
Textabbildung Bd. 283, S. 95Fig. 6.Böttger's konischer Dampfkessel. Ein konischer Dampfkessel (Fig. 6) mit
Unterfeuerung ist Gegenstand des H. Böttger in Dresden
ertheilten D. R. P. Nr. 57274 vom 31. Juli 1890. Der Kessel ist so gelagert, dass
der Kesseldurchmesser in der Richtung des durchziehenden Stromes der Heizgase sich
erweitert, während die Flammrohre in der Richtung des sie auf dem Rückwege
durchziehenden Gasstromes sich verjüngen. Wir können in der dargestellten Anordnung
einen Vortheil im Vergleiche mit Kesseln gewöhnlicher Anordnung, welche nach der
Richtung der unteren Fläche vorliegenden Kessels geneigt eingebaut sind, nicht
finden, glauben vielmehr, dass letztere, gebräuchliche Anordnung den Vortheil
lebhafteren Wasserumlaufes und trockeneren Dampfes bietet.
Der Dampfkessel nach dem System Laurens, angefertigt von
Archambault und Co., hat nach Revue industrielle vom 30. August 1880 ein konisches
Flammrohr, in dem sich ein nach hinten abfallender Planrost von 1400 mm Länge
befindet.
Das Flammrohr a hat vorn 700, hinten 500 mm Durchmesser
und schliesst an eine Rauchkammer b an, welche mit der
am vorderen Kesselende befindlichen Rauchkammer durch ein System von Flammrohren e verbunden ist. Die auf dem Roste d erzeugte Flamme nimmt ihren Weg durch das konische
Flammrohr a, die Kammer b,
das Röhrensystem c, gelangt in die vordere Rauchkammer,
schlägt nach unten und tritt am Boden des vor dem vorderen Bocke befindlichen
Mauerwerkes in das Mauerwerk ein, umspült einen Theil des Kesselmantels und
entweicht in den Fuchs.
Ein solcher Kessel nach Fig.
7 und 8 hat 25
qm Heizfläche und liefert stündlich 900 k Dampf. Sein Mantel hat 1500 mm
Durchmesser, 5350 mm Länge, von der 400 mm auf die Rauchkammer entfallen, während
der Rest die eigentliche Kessellänge, bis zum höchsten Punkte des gewölbten
Kesselbodens gemessen, darstellt.
Den Schwerpunkt bei der Kesselconstruction legten bei ihrem
österreichisch-ungarischen Privilegium vom 16. Juni 1891 Jos. Pauker und Sohn in Wien auf die Erzielung entwässerten, trockenen
Dampfes. Ihre Erfindung betrifft einen innerhalb des Kessels anzubringenden
Dampftrockner, welcher den vom Kesselwasser aufsteigenden Dampf nicht frei sich
selbst überlässt, sondern ihn innerhalb seiner eigenen Leitung in drehende Bewegung
setzt, so dass die schweren Wassertheilchen vermöge der Fliehkraft an die
Leitungswandung geschleudert und durch in derselben angebrachte Oeffnungen in den
Kessel zurückgeführt werden, während der entwässerte Dampf in der Mitte der Leitung
seinen Abzug findet.
In Fig. 9 bis 13 sind der Erfindung
gemässe Dampfentwässerungs- und Trocknungsvorrichtungen sammt den Kesseln je in
Längenschnitten und in Querschnitten nach den Linien xx
und yy schematisch dargestellt und beziehen sich die
Figuren 9, 10 und 11 auf
Wasserröhrenkessel und die Figuren 12 und 13 auf Kesselsysteme aller Art. Allen Anordnungen ist gemeinsam das
Leitrohr a, welches im Dampfraum des Kessels angeordnet
ist.
Das Leitrohr ist entweder an der Unterseite allein, oder an Unter- und Oberseite
zugleich mit Längsschlitzen versehen, durch welche das dem Dampfe zu entziehende
Wasser abgeleitet werden soll.
Textabbildung Bd. 283, S. 95Kessel nach Laurens' Anordnung von Archambault und Co. Bei Wasserrohrkesseln steht dieses Leitrohr in Verbindung mit einem zum
Stutzen des Röhrensystems führenden Rohre b, welches
mit dem Leitrohre a derart verbunden ist, dass es
aussen in die Wandungen des Leitrohres a und innen in
die des Dampfrohres c übergeht, welches inmitten des
Leitrohres a liegt. Das Verbindungsrohr b besitzt Seitenöffnungen und ist mit einem oder
mehreren inneren Führungsblechen b1 versehen, durch welche der aufsteigende,
wasserführende Dampf an den Umfang des Leitrohres a
gedrängt wird; das Leitrohr ist an der Zuströmungsstelle geschlossen und kann an
seinem anderen Ende offen oder geschlossen sein.
Das mitten im Leitrohr a liegende Dampfrohr c kann entweder mit durchaus gleichem Durchmesser (Fig. 10 und 11) oder als konisch
erweitertes Rohr angeordnet sein (Fig. 9 und 12); es kann über das
andere Leitrohrende hinausragen (Fig. 11) oder innerhalb
des Leitrohres a enden (Fig. 10); in allen
Fällen steht es mit dem Dampfabführungsstutzen in Verbindung.
Der Dampf, welcher das Leitungsrohr a durchstreichen
muss, um von rückwärts in das Dampfrohr c hinein zu
gelangen, nimmt auf diesem Wege eine drehende Bewegung an, zu welcher er durch die
in dem Zwischenraume zwischen Leitrohr a und Dampfrohr
c eingebauten Schraubenwindungen d veranlasst wird. Diese können mit gleicher oder sich
ändernder Steigung entweder durch die ganze Länge des Leitrohres a laufen (Fig. 9) oder, nur wenige
Umläufe besitzend, noch vor dem Leitrohrende ihren Abschluss finden (Fig. 10).
Textabbildung Bd. 283, S. 96Dampftrockenvorrichtung von Pauker und Sohn. Bei der in Fig.
9 gezeigten Anordnung ist das sehr stark konische, fast bis zur Spitze
verlaufende Dampfrohr c nur im spitzen Theile auf
ungefähr ¼ seiner Länge geschlossen, während es im übrigen Verlaufe in derselben
Weise wie das Leitrohr a mit einem oder zwei
Längsschlitzen versehen ist, durch welche sich der entwässerte Dampf aus dem
Leitrohre a in das Dampfrohr c drängt, um von diesem an seiner breitesten Stelle dem
Dampfentströmungsstutzen des Kessels zugeführt zu werden.
Bei den in Fig. 12 und
13 gezeigten
Anordnungen, welche für alle Kesselsysteme verwendbar sind, schliesst sich das
Leitrohr mit einem Ende an eine cylindrische Erweiterung oder Trommel e an, welche innen eine Anzahl Leitschaufeln trägt und
an ihrem Umfange ganz offen ist, so dass der wasserführende Dampf ungehindert in
dieselbe einströmen kann und durch die Leitschaufeln in drehende Bewegung gebracht
wird. Das stark konische, in der Mitte des Leitrohres a
liegende Dampfrohr c ist in der bezüglich der Fig. 9 erläuterten Art
mit einem oder mehreren Längsschlitzen versehen, durch welche der Dampf in dasselbe
eintritt. Der Zwischenraum zwischen Leitrohr a und
Dampfrohr c kann entweder frei bleiben (Fig. 13) oder ebenfalls
mit den früher beschriebenen Schraubenflächen versehen werden (Fig. 12), um die
fortgesetzte Drehbewegung des zu entwässernden Dampfes zu erzwingen. Der auf
geschilderte Art entwässerte Dampf entströmt, wie aus Vorstehendem ersichtlich, in
einem sonst unerreichbaren Grade von Trockenheit dem Kessel.
Ein Dampfkessel mit stehenden Wasserröhren, welcher dem von Thornycrofft (1889 271 * 146) in der
Hauptanordnung ähnlich ist, ist William Cowles in
Brooklyn unter Nr. 48009 vom 22. Januar 1889 im Deutschen Reiche patentirt.
Die vorliegenden Neuerungen betreffen diejenige Klasse von Dampfkesseln, bei denen
das Wasser sich aus einem oder mehreren im unteren Theile des Kessels gelegenen
Wasserräumen durch Circulationsröhren nach einem oder mehreren den Obertheil des
Kessels einnehmenden Dampfräumen bewegt. Sie bezwecken die Herstellung eines
Kessels, welcher leicht, gedrängt und einfach ist, dessen sämmtliche Theile leicht
zugänglich sind, dessen Circulationsröhren ohne Störung der übrigen Theile einzeln
ausgewechselt werden können, in welchem der Wasserumlauf schnell vor sich geht,
Salzwasser benutzt und die Dampferzeugung forcirt werden kann, in welchem Gefahr aus
Ueberhitzung oder plötzlicher und ungleichmässiger Erhitzung und Abkühlung nicht
entsteht, und in welchem schliesslich die Anwendung von Schraubenverbindungen und
Dichtungen vermieden ist.
Der die Feuerung enthaltende Theil des Kessels besteht aus einer liegenden oder
stehenden Büchse, in deren unterem Theil ein oder mehrere Feuerungen, von vollen
Metallplatten bezieh. Wellblech umschlossen, sowie mit den gewöhnlichen Rosten und
Aschfällen versehen, liegen. Vom hinteren unteren Theile dieser Büchse erstrecken
sich nach hinten ein oder mehrere liegende cylindrische Wasserräume, in welche das
Speisewasser eingeleitet wird, und aus denen das Wasser durch eine grosse Zahl von
stehenden Röhren nach oben steigt, um sich dann in einen liegenden cylindrischen
Dampfraum zu ergiessen, der mit einer den oberen Theil der Feuerbüchse einnehmenden
Dampfkammer in Verbindung ist. Das Wasser fliesst aus dem Dampfsammler in diese
Dampfkammer, indem es auf die die Feuerungen oben abdeckenden Platten fällt, und
dann durch Stutzen in die Wassercylinder zurück. Der sich im oberen Theile der
Dampfkammer ansammelnde Dampf dringt in ein perforirtes Rohr ein, welches ihn nach
dem Arbeitsorte hinleitet. Die Feuerungen stehen an den hinteren Enden in freier
Verbindung mit einem die Wassercylinder, den Dampfcylinder und die
Circulationsröhren einschliessenden Mantel, in welchen die Verbrennungsgase
hineinziehen, um hier zwischen den Röhren hindurch, sowie um die Cylinder herum zu
strömen und so mit einer grossen Heizfläche in Berührung zu treten. Innerhalb des
Mantels sind Ablenkungsplatten so angeordnet, dass die Heizgase alle Theile des vom
Mantel umschlossenen Raumes durchstreichen müssen, bevor sie durch Züge nach der
Rauchbüchse abgeführt werden. Der oder die Wassercylinder sind mit Fangplatten
versehen, um die im Wasser enthaltenen Schlammtheilchen oder aus demselben sich
ausscheidenden festen Theilchen am Boden des Cylinders zurück- bezieh. von den
Circulationsröhren abzuhalten. Der so aufgesammelte Schlamm wird von Zeit zu Zeit
abgeblasen.
Textabbildung Bd. 283, S. 97Cowles' Dampfkessel mit stehenden Wasserrohren (S. auch S. 98). Ein mit diesen Neuerungen versehener Dampfkessel ist in den Fig. 14 bis 17 dargestellt.
In denselben bezeichnet A die Feuerbüchse, B die im unteren Theile derselben angeordneten
Feuerungen, von denen die Figuren beispielsweise zwei zeigen, deren Zahl indess
beliebig ist. Die Feuerungen nehmen ungefähr die halbe Höhe der Büchse ein und
sind wie gewöhnlich zwischen Metallplatten eingeschlossen: a sind die Roste, b die Aschfänge und c die in der Vorderwand der Büchse angeordneten
Feuerungsthüren. Die Seitenwände der äusseren Feuerungen lassen zwischen einander,
sowie zwischen sich und der Wand der Büchse einen Zwischenraum d, der die Feuerungen von oben bis unter die Roste
umgibt und zur Wassercirculation dient, so dass die Feuerungen fast völlig vom
Wasser umgeben sind.
Der oberhalb der Feuerungen gelegene Raum der Büchse A
bildet eine Dampfkammer C, in welche das Wasser aus dem
Dampfcylinder überfliesst und in welchem sich der sich entbindende Dampf ansammelt.
Ein zweckmässig auf der oberen Hälfte perforirtes Rohr f bildet die nach dem Arbeitsorte führende Dampfableitung.
Der hintere, zur Dampferzeugung dienende Theil des Kessels besteht aus:
1) einem oder mehreren liegenden Wassercylindern E, die
sich von einem tiefer als die Feuerungen gelegenen Punkte nach hinten erstrecken und
an ihren vorderen Enden durch Rohrschenkel g mit dem
Wasserraume d der Büchse A
in freier Verbindung sind;
2) einem oder mehreren Dampfcylindern F, die sich in die
Dampfkammern C öffnen, und
3) einer grossen Anzahl von Circulationsröhren G, welche
die Wassercylinder mit dem oder den Dampfcylindern in Verbindung setzen.
Das Ganze wird umschlossen von einem Mantel D, der sich
an die Hinterseite der Büchse A anschliesst.
Die Zahl der Circulationsröhren G hängt ab von der
Grösse des Kessels; sie nehmen eine im Wesentlichen senkrechte Lage ein und jede
einzelne ist so gekrümmt, dass sie sich dem Raume anpasst, innerhalb dessen sie die
Verbindung der Cylinder herstellen soll, leicht eingefügt und ausgewechselt werden
und der Ausdehnung wie Zusammenziehung nachgeben kann, ohne ihre Verbindungen mit
den Cylindern zu verletzen. Die Röhren G sind in
senkrecht zur Achse der Cylinder stehenden Reihen angeordnet. Bei der Einfügung der
Röhrenenden in die Cylinder (Fig. 17) wird die Anwendung von Schrauben Verbindungen vermieden, die im
Allgemeinen bei Kesseln der vorliegenden Art, insbesondere da, wo sie grosser Hitze
ausgesetzt sind, und
bei der Verwendung von Salzwasser verworfen werden müssen.
Die Feuerungen B stehen durch nahe in die Mitte der
Büchse A gelegte Oeffnungen h mit dem Mantelraume D in Verbindung, in
welchen hinein sich von unterhalb der Oeffnungen h aus
eine trogartig gestaltete Ablenkungsplatte H wagerecht
nach dem hinteren Kesselende hin erstreckt und die aus h herausschlagenden Flammen und Feuergase nach aufwärts und seitlich
lenkt, so dass dieselben gezwungen sind, um und zwischen die im oberen Kesseltheil
befindlichen Röhrentheile zu circuliren, wonach sie zum grösseren Theile nach unten
ziehen, dort die Röhren und Wassercylinder umspülen und dann unter einer senkrecht
vor den Röhren G angeordneten Ablenkungsplatte J hindurch nach oben und durch an den Seiten des
Kessels liegende Züge K nach der Rauchbüchse LM strömen.
Die Platte J ist bei k
ausgeschnitten und Fig.
16. durch die so geschaffene Oeffnung strömt ein Theil der
Verbrennungsgase zur Beförderung des Zuges direct aus dem oberen Mantelraume D in die Züge K bezieh.
die Rauchbüchse ab.
Das Speisewasser wird den Cylindern E an deren
Hinterenden durch Röhren l zugeführt.
Textabbildung Bd. 283, S. 98Cowles' Dampfkessel. Der Betrieb des Dampfkessels geschieht in folgender Weise: Nachdem die
Wassercylinder so viel Wasser empfangen haben, dass dasselbe in den Röhren G und im Raume d bis etwas
über dem Niveau der die Feuerungen oben abdeckenden Platten m steht und Feuer angemacht ist, schlagen die Flammen und Feuergase durch
h über H hin in den
Mantelraum D, streichen aufwärts und seitlich und
umspülen die oberen Theile der Röhren sowie den Dampfcylinder F, und ein kleiner Theil von ihnen entweicht durch die
Oeffnung k der Ablenkungsplatte J nach der Rauchbüchse; der grössere Theil der Gase zieht jedoch
niederwärts, umspült die unteren Hälften der Röhren G
und die Wassercylinder E und zieht unterhalb der Platte
J nach der Rauchbüchse ab. Sobald das Wasser in E und G genügend
heiss geworden, steigt es durch die Röhren G in
den Dampfcylinder F, ergiesst sich aus diesem in die
Dampfkammer C, indem es auf Platten m auffällt, fliesst von da in den Wasserraum d und kehrt durch die Rohrschenkel g in die Wassercylinder zurück. Wenn das Wasser in den
Dampfcylinder tritt und von da in die Kammer C fliesst,
wird der Dampf frei; derselbe sammelt sich im Obertheile der Kammer C an, aus welcher ihn das Rohr f ableitet.
In Folge der beschriebenen Construction wird ein lebhafter Umlauf der Feuergase und
eine innige Berührung derselben mit den Circulationsröhren und allen Theilen der
Wasser- und Dampfcylinder erreicht und denselben eine grosse Heizfläche dargeboten,
so dass in allen Theilen des Kessels gleichmässige Erwärmung des Wassers
stattfindet. Die Flammen und Feuergase stossen zum grössten Theil senkrecht auf die
Circulationsröhren und die Cylinder, wodurch eine wirksame Erwärmung erzielt wird.
Die Wassercylinder sind mit Fangplatten n ausgestattet.
Dieselben erstrecken sich durch die ganze Länge der Cylinder in solcher Lage, dass
sie das Eindringen der aus dem Wasser sich abscheidenden festen Theile in die nahe
am Boden der Cylinder einmündenden Röhren G verhüten.
Die zurückgehaltenen Niederschläge können von Zeit zu Zeit mittels Röhren p abgeblasen oder in sonst geeigneter Weise entfernt
werden. Eine vor der Einmündung des Dampfcylinders angeordnete Platte y dient dazu, das Wasser gegen die Platten m zu leiten und von dem Rohre f abzuhalten.
Der Kessel ist an der Hinterseite oberhalb der Platte H
durch eine Thür zugängig. Eine im Boden des hinteren Kesseltheiles angeordnete Thür
dient zur Entfernung von Russ und Flugasche. Die Dampf- und Wassercylinder treten
hinten aus dem Mantel D heraus und haben hier mit
Deckeln versehene Mannlöcher S. Der Obertheil T des Mantels D kann
abgenommen werden, so dass man zum Auswechseln der Röhren G bezieh. zu sonstigen Zwecken in den Mantelraum gelangen kann. Die Seiten
des Mantels sind so geformt, dass sie das Auswechseln nicht erschweren.
Die Patentschriften stellen noch verschiedene Anordnungen der Cowles'schen Kessel dar, die indess so wenig Wesentliches bieten, dass wir
uns begnügen, auf die Patentschrift zu verweisen.
Ein kugelähnlicher Dampfkessel mit Heizrohren wird von A. Schnarrendorf in Hamburg angegeben (D. R. P. Nr. 51288 vom 24. August
1889). Die Kugelform ist gewählt, um bei sehr hoher Druckbeanspruchung von
Dampfkesseln die gebräuchlichen Verstärkungen zu verringern und eine möglichst
günstige Ausnutzung der Feuergase und leichte Zugänglichkeit der zu reinigenden
Theile zu erreichen.
Der Mantel desselben wird aus zwei gepressten Theilen a
und b (Fig. 18 und 19) hergestellt, welche
mit Hilfe kräftiger, angeschweisster, doppelter Flanschen c und d und starker Bolzen verbunden
werden.
Der Kessel erhält vier Feuerungen, welche in der kreuzförmigen, in dem unteren Theil
angeordneten und in einen gemeinsamen Abzugskanal g
mündenden Feuerbüchse f angebracht werden. In dieser
kreuzförmigen Feuerbüchse werden zwei sich schneidende und die einzelnen Feuerungen
bis zu einer entsprechenden Höhe von einander trennende Scheidewände aus feuerfestem
Material aufgeführt, zum Zwecke, eine schädliche Zugwirkung der einzelnen Feuerungen gegen
einander zu verhindern.
Der Abzugsstutzen g1 der
Feuerbüchsen wird ebenfalls durch angeschweisste, kräftige Flanschen h und i und starke Bolzen
mit dem in die Haube a eingesetzten Abzugsrohre g verbunden, in welches radial und gegen einander
versetzt angeordnete, durch die Mantelfläche a geführte
Heizrohre k münden.
Textabbildung Bd. 283, S. 99Kugelförmiger Kessel von Schnarrendorf. In das Abzugsrohr g ist ein Dämpfer l derart eingesetzt, dass die Feuergase in der
Pfeilrichtung durch einen Theil der Heizrohre k in den
durch einen Kranz m gebildeten, die Haube a umgebenden Kanal n und
von diesem durch den anderen Theil der Heizrohre oberhalb des Dämpfers in das
Abzugsrohr g zurückgeführt werden. Dieser Kranz m ist aus einzelnen, abnehmbaren Platten
zusammengesetzt, nach deren Ausheben die Heizrohre ohne Schwierigkeit gereinigt
werden können. Der Dämpfer kann mit Hilfe einer über eine Rolle p1 geführten Kette p gedreht werden, um die daraufgefallenen Flugtheile
abzuwerfen. Eine zweite über die Rolle r1 geführte Kette r
gestattet ferner, denselben axial anzuheben, so dass er die Mündungen eines
grösseren Theiles der Heizrohre an seiner unteren Seite freilegt, dagegen aber
einen grösseren Theil gegen den Abzug nach dem Kaminrohre abschliesst, folglich den
Zug entsprechend dämpft bezieh. vollständig abstellt.
Durch die radiale Anordnung der Heizrohre wird die Anbringung der zum Abzüge der
Feuergase einer Kreuzfeuerung nöthigen Anzahl Rohre und die Erzielung der nöthigen
Heizfläche ermöglicht, daher gleichzeitig eine günstige Ausnutzung der Feuergase
erreicht.
Ein kugelförmiger Kessel ist ferner von B. Buckland in
New-castle-on-Tyne angegeben und unter dem Namen „Stanley“ eingeführt. Wir
geben Zeichnung und Beschreibung desselben nach Industries vom 29. März 1891.
Textabbildung Bd. 283, S. 99Buckland's kugelförmiger Kessel. Wie aus Fig.
20 und 21
ersichtlich, ist die Kugelform nicht vollständig ausgebildet, sondern durch eine
Wölbung, welche den Feuerherd nach oben abschliesst, unterbrochen. Der Hauptsache
nach besteht der Kessel aus einem inneren (a) und einem
äusseren (b) kugelförmigen Theile, welche durch
Feuerröhren c mit einander verbunden sind. Ein Theil
der Gase gelangt vom Herde aus in die drei Verbrennungsräume d, durchstreicht die obere Reihe der Feuerröhren und gelangt durch den
oberen Abzugkanal e in den Schornstein. Ein anderer
Theil der Heizgase geht durch die Röhren f, den Kanal
g und gelangt durch die untere Reihe der Feuerröhren in den
Verbrennungsraum d, um nunmehr vereinigt mit dem ersten
Theil der Gase durch die obere Reihe der Feuerröhren nach e und in den Schornstein zu gelangen. Der Sockel h des Kessels dient als Vorwärmer und zum Abscheiden des Schlammes.
Textabbildung Bd. 283, S. 100Fig. 22.Wasserrohrkessel von Seller. Der abgebildete Kessel ist 4,35 m hoch, der kugelförmige Körper hat 2,30 m
Durchmesser, der Rauchkanal g 2,70 m, es sind 252
Röhren von 70 mm Durchmesser und 50 cm Länge vorhanden. An jeder Verbrennungskammer
sind drei Röhren für den Luftzutritt vorhanden, deren Oeffnung regelbar ist. Der
Feuerraum ist mit feuerfesten Ziegeln ausgekleidet, welche eine Rostfläche von 1,33
qm frei lassen. Der gemeinschaftliche Schornstein hat 762 mm Durchmesser und reicht
bis zu einer Höhe von 8 m über dem Roste. Der Kessel ist von J. Eltringham und Co., Stone Quay, South Shields, für einen Ueberdruck von
6 at gebaut und mit 170 Pfund abgepresst.
Bei einem 1½ stündigen Versuchsheizen zeigte der Kessel eine 7,84 fache Verdampfung,
auf 1 qm Rostfläche wurden 123,2 k Kohle stündlich verbrannt. Der Dampf stellte sich
70 Minuten nach Beginn des Feuerns ein, nach weiteren 20 Minuten hatte die
Dampfspannung 5 at erreicht. Wasserinhalt = 4000 l, Gewicht einschliesslich Kamin
und Rost 7,5 t gegen 12 t bei den gebräuchlichen Kesseln. Der Versuch ist leider
viel zu kurz, um ein maassgebendes Urtheil zu ermöglichen; in unserer Quelle wird
die Befürchtung ausgesprochen, dass beim starken Betriebe wegen geringen Dampfraumes
eine beträchtliche Menge Wasser mitgerissen werde.
Wir halten die Herstellungs- und Reparaturkosten für zu bedeutend, um die dem Kessel
angerühmten Vortheile wirklich zur Geltung kommen zu lassen. Uebrigens hat auch der
Erfinder durch die Anordnung der Kanäle d die Vortheile
der Kugelform selbst wieder in Wegfall gebracht.
Einen Wasserrohrkessel nach der Construction von H. W.
Seller, ausgeführt von der Seller Water-Tube Boiler
Company in New York, zeigt Fig. 22, über
welchen Industries, 1891 S. 387, folgende Angaben
bringen:
Der Kessel soll möglich wenig Raum einnehmen und wenig Verbindungsstellen, die zu
Wasserverlusten Veranlassung geben könnten, enthalten. Die Anordnung ist aus der
Zeichnung vollständig ersichtlich. Das untere Segmentstück ist durch eine Platte
theilweise abgedeckt, um dem Schlamme das Ablagern zu erleichtern und ihn vor
Anbrennen zu schützen. Beide Kesselsegmente sind aus Stahlplatten hergestellt. Das
Dampfrohr ist zum dritten Theile mit Wasser angefüllt, der in dem übrigen Raume
befindliche Dampf wird durch die vorbeistreichenden Heizgase möglichst getrocknet.
Der in der Figur dargestellte Kessel soll den Dampf für 100 zum Betriebe
einer grossen Papierfabrik liefern. Die Leitung der Heizgase ist, wie aus der Figur
zu ersehen, gut angeordnet, auch wird in Folge der einfachen Form der Wasserumlauf
lebhaft sein. Die Röhren können mit einer biegsamen Bürste oder auch mit dem
Strahlapparate gereinigt werden.
Ueber einen Dampfkessel von Le Moal berichtete Farcot nach Bulletin de la
Sociéé d'Encouragement pour l'Industrie nationale, 1891 S. 22, in der
Novembersitzung der Gesellschaft: Ein in Paris aufgestellter Kessel dieser
Construction hat sich bewährt und allen Anforderungen genügt; er vereinigt in sich
die Eigenschaften, auf einem möglichst kleinen Raume, bei geringer Heizfläche eine
möglichst wirksame Verdampfung zu erzielen.
Textabbildung Bd. 283, S. 100
Le Moal's Dampfkessel.
Der Kessel besteht im Wesentlichen aus einem rechteckigen
schmalen Kasten (Fig.
23 bis 25),
dessen Hauptseitenwände A an der oberen und unteren
Seite durch
gebogene angenietete Platten B mit einander verbunden
sind, während die vordere und hintere Seite mit Flanschen versehen und durch
aufgeschraubte Deckel P verschlossen sind. R ist ein Dampfsammler, a
ein Speise- und V ein Schlammventil. Die zur Verbindung
des Kessels mit dem Dampfsammler dienenden Stutzen t
sind zum Schütze gegen Ueberreissen des Kesselwassers mit Sieben versehen. Die
Seitenröhren A sind durch Rohrstutzen von etwa 200 mm
Länge mit einander verbunden und erhalten auf diese Weise eine sichere Haltbarkeit.
Bemerkenswerth ist auch die Anordnung der Züge.
Textabbildung Bd. 283, S. 101
Fig. 26.Wasserröhrenkessel von Yarrow.
Die Feuergase steigen auf der linken Seite des Kessels
unbehindert nach oben; auf der rechten Seite sind sie durch eine Steinbrücke, welche
bei F etwa die Hälfte der Durchzugöffnung verschliesst,
behindert, so dass der grösste Theil der Feuergase an der linken Seite aufsteigt,
dann durch die Feuerrohre tritt, um sich auf der rechten Seite mit den direct
aufsteigenden Feuergasen zu vereinigen und mit einander nach hinten zu ziehen. Hier
treten die Gase wieder nach links, dann nach unten, um in den seitlich stehenden
Schornstein zu gelangen. Da der Kessel sowohl aussen als innen von Feuergasen
umspült ist, so ist die Verdampfung sehr wirksam und gleichmässig.
Ein Versuch mit einem in Betrieb befindlichen Kessel ergab in einer 5 stündigen Dauer
die geringe Schwankung zwischen 10 und 11¼ at Druck und einen Wasserstand von 1 cm
unter bis 3 cm über den Normalwasserstand. Die Verdampfung betrug im Mittel 38,2 k
für 1 qm Heizfläche; im Ganzen 402 k für die insgesammt 10,5 qm betragende
Heizfläche des Versuchskessels. Während dieser 5 stündigen Versuchszeit wurden 391 k
Steinkohlen verbrannt, mit 3 bis 5 Proc. Rückstand. Die Verdampfung ist mithin eine
5,15 fache. Kesselgewicht 1100 k, Volumen des Kessels 540 l, Dampferzeugung 300 bis
400 k in der Stunde. Der Erfinder beabsichtigt für grösseren Dampfbedarf mehrere
solcher Kessel über einem Roste anzubringen, was mit einer geringen Aenderung in der
Führung der Feuergase und in der Anordnung zu bewerkstelligen sein dürfte.
Der Wasserröhrenkessel von Yarrow und Co. ist für den
Torpedodienst bestimmt und soll mit künstlich verstärktem Zuge arbeiten.
Gebräuchlich sind für diese Zwecke die nach Art der Locomotivkessel gebauten
Dampfentwickler, welche jedoch den Nachtheil haben, nach längerem angestrengtem
Gebrauche an den Befestigungsstellen der Röhren undicht zu werden.
Diesen Uebelstand sucht Yarrow zu vermeiden, indem er
das Kesselsystem so wählt, dass sich die Röhren frei ausdehnen können und von allen
starren Hindernissen befreit sind. Fig. 26 zeigt nach
Industries vom 16. Januar 1891 im Querschnitt die
Anordnung des Kessels, Fig. 27 denselben nach
Wegnahme der Aussenwände und Fig. 28 die Aussenseite
desselben.
Ein solcher Kessel wurde von der argentinischen Regierung für ein Torpedoboot von 18
m Länge, 2,77 m Breite und 15 t Deplacement verwendet, dessen Maschinen bei
dreistufiger Expansion 250 entwickeln.
Die Wasserröhrenbündel sind gegen einander unter 30° geneigt. Die halbkreisförmigen
unteren Röhren nehmen einen Wasservorrath auf, der bis auf halbe Höhe des oberen
Rohres steht. Die flache Seite der unteren Röhren dient zur Aufnahme und Befestigung
der unteren Wasserrohrenden. Die Wasserröhren bestehen je aus zwei Theilen, welche
mittels Längsflanschen mit einander verbunden werden, zu dem Zwecke, um nach Lösung
der Verbindung Reinigung und Ausbesserungen ungehindert ausführen zu können. Die
Röhren haben etwa 1,8 m Länge und 0,5 m Durchmesser. Damit die Bewegung der
Kesseltheile ungestört erfolgen kann, sind die unteren Röhren nicht unmittelbar mit
einander verbunden. Die Speisung geschieht durch die Mitte des Rohres c hindurch.
Textabbildung Bd. 283, S. 101Fig. 27.Wasserröhrenkessel von Yarrow. Nach den Mittheilungen der englischen Zeitschriften hat der Kessel sich
bereits seit mehreren Jahren bewährt, er soll 10 Proc. leichter sein als ein
entsprechender Kessel nach dem Locomotivsystem.
Die nachstehende Tabelle enthält die Ergebnisse amtlicher Versuche, die am 23.
December 1890 in Long Reach auf einer abgemessenen Entfernung von 1 Meile und mit
einer Belastung von 2 t angestellt worden sind.
Damf-druck
Vacuumim Con-densa-tor
DruckderLuft
Zahl derUm-drehungenin
derMinute
DauerdesVersuches
Ge-schwininKnoten
IMittelwerth
IIMittelwerth
k/qc
m
m
Std.
Min.
11,9011,90
0,5860,586
0,0690,082
570577
33
347
19,67215,859
17,765
11,9011,9712,0412,0412,1812,11
0,5790,5670,5790,5860,5670,586
0,0890,0840,0820,0920,0790,091
568680597578582583
332322
14657485556
19,69015,92920,33815,78920,57115,929
17,90918,11318,06318,18018,259
8,02118,09818,12118,215
12,04
0,579
0,085
578
–
–
–
–
Der Kessel von W. Duff in Glasgow hat nach dem
englischen Patent Nr. 18882 vom 27. December 1888 zwei Feuerröhren (Fig. 29 und 30), welche in ihrem
vorderen Theile A die Feuerung aufnehmen und mit dem
hinteren Theile B an die gemeinschaftliche Feuerkammer
C anschliessen.
Textabbildung Bd. 283, S. 102
Fig. 28.Wasserröhrenkessel von Yarrow.
Textabbildung Bd. 283, S. 102
Kessel von Duff.
Von C aus gehen Siederöhren zum
vorderen Theile des Kessels. Anstatt nun aber, wie gewöhnlich geschieht, die
Feuergase dem Schornsteine zuzuleiten, benutzt der Erfinder dieselben weiter, indem
er sie mittels der Gaskammer E nach unten leitet, und
durch das mit Gallowayröhren H versehene Rohr F streichen lässt. Die Gaskammer E ist mit einer Luftzuleitungsröhre L versehen, in der Absicht, den noch nicht verbrannten
Gasen frische Luft zuzuführen, und diejenigen Theile, welche etwa, trotz der
rauchverzehrenden Anordnung der Theile B
und C, sich noch vorfinden, zur Verbrennung zu
bringen. Die vollständig ausgenützten Gase gehen alsdann durch den Kamin G ab. Zur Regelung der Luftzuführung ist das Rohr L mit einem Ventil l
versehen, auch ist die vordere Seite des Rohres F zum
Schütze gegen die Einwirkung des Feuers mit feuerfesten Ziegeln bekleidet. Das ganze
Kesselsystem eignet sich auch zum Anschluss an eine Einrichtung für künstlichen
Zug.
Textabbildung Bd. 283, S. 102Jackson's Kessel mit gebogenen Flammröhren.C. L. Jackson in Bolton verwendet zur Herstellung der
Flammröhren an Lancashire- oder Cornishkesseln wellenförmige, oder schlangenförmige
oder rankenförmig gebogene Röhren, die er neben einander oder sich gegenseitig
umschlingend anordnet.
Wir begnügen uns damit, diese Construction, die in England unter Nr. 20364 vom 13.
December 1890 patentirt ist, durch Fig. 31 und 32 darzustellen.